CN111504906B - 一种锂电池原位光谱反应池 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种锂电池原位光谱反应池，包括样品腔体、样品台、冷却装置；所述样品腔体内部设有与外界隔离的样品腔，所述样品腔内设置有用于放置锂电池的样品台，所述冷却装置的输出端与样品腔体密封连接并从样品腔体外侧伸入样品腔连接样品台为其提供冷却功能，所述样品腔体顶部设有能够观察锂电池的观察窗，所述样品台包括样品台本体、固定盘和加热装置。本发明的优点在于，该光谱反应池实现了在不同温度环境下监测锂电池充放电过程中的物理学光谱表征的功能。

Description

一种锂电池原位光谱反应池

技术领域

本发明涉及锂电池技术领域，具体为一种锂电池原位光谱反应池。

背景技术

随着世界各国对汽车排放尾气的标准日益提高，电动汽车行业正处于行业风口，汽车制造商现在正在排队向电动汽车市场进行转型。对于电动汽车来说，其本身的电池组是其技术的核心所在。而目前电动汽车的电池组仍然以锂电池为主，这一类电池在实际应用中，温度参数将会对其电池容量、循环性等诸多关键指标起到决定性作用。如一般情况下，我们所使用的锂电池，其可以接受的工作温度一般不会超过-20-60℃，其最佳使用温度区间则更为狭窄，据报道仅仅只有15-35℃的区间范围，而一旦超出这个温度区间，不仅其电池性能会大打折扣，而且，其使用安全风险也会大大增加。但我国在冬季季节绝大部分的领土范围的平均气温都在6℃以下，这也就意味着电动汽车在冬季的使用情况其实是非常糟糕的。因此，研究温度参数对电动汽车电池组的性能影响对于电动汽车在我国，特别是北方地区的推广是具有十分重要的科学意义的。事实上，大多数发生在电池中的电化学反应都与温度效应相关。如电池中所有的电化学反应，其反应速率和其反应温度都遵循Arrhenius方程，即温度参数的改变一定会导致其相对应的电化学反应速率也发生相应的改变。除了化学反应，电极和电解质的离子电导率等参数也受到温度变化的影响。

目前商业用的锂电池其本身复杂的材料体系，低温环境将主要从以下几个方面对电池性能产生影响：首先，低温会影响电解质的性质。随着温度的降低，电解质的粘度会增加，这就会明显降低离子电导率。由于其内阻的增加，锂离子在电池体系中的定向迁移就会受到影响，降低电流值。为了抵消这种影响，可以考虑研发具有低凝固点的电解质，或者直接在电解质中添加具有降凝固点的特殊功能添加剂。其次，温度下降也将直接导致锂电池内部的电荷转移能力，其内部电阻的增加也将会导致其电池性能下滑。

但目前研究人员能够采取的主要措施仍然仅仅局限在电池的性能测试方面，例如公开号为CN209542806U公开了一种锂电池检测装置，该装置至少简单的测量电池的性能、厚度以及电池在放电过程中的温度变化，但显然，这种非原位的测试手段对电极材料本身的反应动力学机制研究是十分受限的。因为，一旦脱离了电池本身的电极材料一方面失去了原有的环境，其结构本身就很可能发生变化，另一方面，在电极材料转移的过程中，也很难保证电极材料不会受到转移过程中环境因素的变化影响。因此，若要真实的再现温度参数对锂电池性能的影响，构建一套具备温度调节，同时又能够观察在锂电池充放电过程中各类物理学光谱表征的光谱反应池就显得尤为重要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于：提供一种能够在不同的温度参数下实现观察锂电池充放电过程中物理学光谱表征的原位光谱反应池，以解决现有检测装置不能在不同的温度参数下观察锂电池充放电过程中物理学光谱表征的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种锂电池原位光谱反应池，包括样品腔体、样品台、冷却装置；所述样品腔体内部设有与外界隔离的样品腔，所述样品腔内设置有用于放置锂电池的样品台，所述冷却装置的输出端与样品腔体密封连接并从样品腔体外侧伸入样品腔连接样品台为其提供冷却功能。

所述样品腔体顶部设有能够观察锂电池的观察窗，所述样品腔体的侧面上还密封固定有与锂电池连接的阳极插针、阴极插针以及与样品台连接的电源航插。

所述样品台包括样品台本体、固定盘和加热装置，所述样品台本体顶部和底部分别设有第一凹槽、第二凹槽，所述第一凹槽内设置有锂电池，所述加热装置设置在固定盘上并与电源航插连接，所述加热装置通过所述固定盘与样品台本体底部连接设置在第二凹槽内，所述样品台本体侧面与冷却装置的输出端连接。

本发明的光谱反应池工作前，先将锂电池放入样品台本体的第一凹槽内，并通过所述固定盘与样品台本体底部连接将加热装置设置在第二凹槽内，并做好样品腔体的密封。将外部光谱学仪器对准观察窗，并将阳极插针和阴极插针连接外部电池测试仪器(图中未示)对锂电池进行充放电；然后开启冷却装置为样品台进行冷却，进而实现对锂电池的冷却，然后检测并采集锂电池在低温下的物理学光谱表征；采集完成后，然后关闭冷却装置，将外部电源连接电源航插，为加热装置提供电源为样品台本体加热，从而实现对锂电池的加热，然后检测并采集锂电池在高温下的物理学光谱表征，从而实现了在不同温度下监测锂电池充放电过程中的物理学光谱表征的功能。

优选地，所述样品腔体包括顶端开口的壳体和密封盖，所述阳极插针、阴极插针和电源航插均密封固定在壳体的侧面，所述密封盖能够拆卸的与壳体的顶端开口密封连接，所述观察窗设置在密封盖上。

在该光谱反应池工作前，先打开密封盖将锂电池放入样品台本体的第一凹槽内，并通过所述固定盘与样品台本体底部连接将加热装置设置在第二凹槽内，然后将密封盖盖设在壳体上。

优选地，所述壳体和密封盖的密封连接处设有第一密封圈，保证对样品腔体内部样品腔的密封性。

优选地，所述密封盖包括密封盖本体和窗口盖，在所述样品台正上方的密封盖本体顶部设有内螺纹的第三凹槽，所述窗口盖与所述第三凹槽螺纹连接，所述窗口盖以及第三凹槽的底部分别设有贯穿窗口盖以及贯穿密封盖本体且能够观察锂电池的第一观察口和第二观察口，所述观察窗设置在第二观察口正上方并通过窗口盖压紧密封于第三凹槽底部。

优选地，所述第三凹槽底部与观察窗之间还设有第二密封圈，保证对样品腔体内部样品腔的密封性。

优选地，所述窗口盖顶端还设有用于转动窗口盖的方槽，有利于转动工具卡在所述方槽内来旋转窗口盖，实现窗口盖与密封盖本体的连接并压紧观察窗。

优选地，所述样品台本体上还设有温度传感器，所述温度传感器一端连接锂电池，另一端连接电源航插，实现对锂电池的精确控温，具体的温度控制精度能够达到±0.5℃，完全能够真实的模拟出锂电池在目前现实条件下所能够遇到的所有操作温度环境。

优选地，所述样品腔体的侧壁设有水平贯通的通孔，所述样品台本体靠近通孔的一侧设有连接孔，所述冷却装置的输出端穿过通孔插入连接孔与样品台本体连接。

优选地，所述冷却装置包括输氮管、液氮进头、冷头、出氮管和密封法兰，所述输氮管的端部连接液氮进头，所述冷头一端设有进氮孔，另一端穿过通孔伸入样品腔体并插入连接孔与样品台本体连接，所述液氮进头伸入进氮孔内并且与进氮孔内壁贴合，并且所述液氮进头的端面与进氮孔的底面之间有间隙形成进氮腔为样品台本体冷却，所述冷头靠近进氮孔的一端密封连接有出氮管，所述出氮管内壁与输氮管外壁之间有环形间隙形成出氮腔，所述液氮进头外壁上还设有多个第四凹槽，所述进氮腔通过第四凹槽与出氮腔连通，所述出氮管通过密封法兰与样品腔体密封连接。

具体的，通过外部输氮装置向输氮管输入液氮，并通过液氮进头输入进氮腔内，使得液氮为冷头冷却，进而通过冷头为与其连接的样品台本体冷却，最后达到为锂电池冷却的功能，所述进氮腔内的液氮气化后从第四凹槽排入出氮腔内，最后从出氮腔排出并收集，实现液氮的循环利用，减少资源浪费监测成本，并且通过液氮冷却，能够将冷却温度调至零下100℃，进一步保证该光谱反应池能够模拟出锂电池在目前现实条件下所能够遇到的所有操作低温环境。

优选地，还包括真空管，所述真空管为T型真空管，所述T型真空管的水平管套设在出氮管外部，所述T型真空管的水平管内壁与出氮管外壁之间有环形间隙形成抽真空通道，所述T型真空管的水平管的一端外壁与密封法兰的径向内壁连接，另一端通过密封塞与出氮管外壁密封连接，所述通孔的直径大于T型真空管的水平管的内径，所述T型真空管的垂直管的端部用于连接外部抽真空设备。

在对冷却装置输氮之前，先通过真空管上的垂直管上的连接法兰连接外部抽真空设备，由于抽真空通道通过通孔与所述样品腔体内的样品腔连通，可以实现对所述样品腔体内的样品腔抽真空操作，保证锂电池在充放电过程中始终处于同一环境下，提高监测锂电池充放电过程中的物理学光谱表征的准确性，并且利用抽真空通道包裹出氮管，从而包裹输氮管，使得输氮管输入的液氮在输入过程中不会由液态变为气态，提高液氮的冷却效果。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明通过开启冷却装置为样品台进行冷却，进而实现对锂电池的冷却，然后检测并采集锂电池在低温下的物理学光谱表征；同时还可以将外部电源连接电源航插，为加热装置提供电源为样品台本体加热，从而实现对锂电池的加热，然后检测并采集锂电池在高温下的物理学光谱表征，从而实现了在不同温度环境下监测锂电池充放电过程中的物理学光谱表征的功能。

2、通过第一密封圈和第二密封圈的设置，保证了对样品腔体内部样品腔的密封性。

3、通过温度传感器的设置，实现对锂电池的精确控温，具体的温度控制精度能够达到±0.5℃，完全能够真实的模拟出锂电池在目前现实条件下所能够遇到的所有操作温度环境。

4、利用输氮管输入液氮为冷头冷却，进而通过冷头为与其连接的样品台本体冷却，最后达到为锂电池冷却的功能，并且液氮气化后从出氮腔排出并收集，实现液氮的循环利用，减少资源浪费监测成本，并且通过液氮冷却，能够将冷却温度调至零下100℃，进一步保证该光谱反应池能够模拟出锂电池在目前现实条件下所能够遇到的所有操作低温环境。

5、通过真空管的设置，实现对所述样品腔体内的样品腔进行抽真空操作，保证锂电池在充放电过程中始终处于同一环境下，提高监测锂电池充放电过程中的物理学光谱表征的准确性，并且利用抽真空通道包裹出氮管，从而包裹输氮管，使得输氮管输入的液氮在输入过程中不会由液态变为气态，提高液氮的冷却效果。

附图说明

图1为本发明实施例的一种锂电池原位光谱反应池的结构示意图；

图2为图1的爆炸示意图；

图3为本发明实施例的剖视图；

图4为本发明实施例的局部示意图；

图5为本发明实施例冷却装置与壳体的安装示意图；

图6为本发明实施例冷却装置与样品台本体的安装爆炸示意图。

具体实施方式

为便于本领域技术人员理解本发明技术方案，现结合说明书附图对本发明技术方案做进一步的说明。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

参阅图1至图3，本实施例公开了一种锂电池原位光谱反应池，包括样品腔体1、样品台2、冷却装置3；所述样品腔体1内部设有与外界隔离的样品腔(图中未标注)，所述样品腔内设置有用于放置锂电池4的样品台2，所述冷却装置3的输出端与样品腔体1密封连接并从样品腔体1外侧伸入样品腔连接样品台2为其提供冷却功能。

所述样品腔体1顶部设有能够观察锂电池4的观察窗5，所述样品腔体1的侧面上还密封固定有与锂电池4连接的阳极插针6、阴极插针7以及与样品台2连接的电源航插8。

参阅图4，所述样品台2包括样品台本体21、固定盘22和加热装置23，所述样品台本体21顶部和底部分别设有开口向上的第一凹槽211以及开口向下的第二凹槽212，所述第一凹槽211内设置有锂电池4，所述加热装置23设置在固定盘22上并与电源航插8连接，所述加热装置23通过所述固定盘22与样品台本体21底部连接设置在第二凹槽212内，所述样品台本体21侧面与冷却装置3的输出端连接。

具体的，先将锂电池4放入样品台本体21的第一凹槽211内，并通过所述固定盘22与样品台本体21底部连接将加热装置23设置在第二凹槽212内，并做好样品腔体1的密封。将外部光谱学仪器对准观察窗5，并将阳极插针6和阴极插针7连接外部电池测试仪器(图中未示)对锂电池4进行充放电；然后开启冷却装置3为样品台2进行冷却，进而实现对锂电池4的冷却，然后检测并采集锂电池4在低温下的物理学光谱表征；采集完成后，然后关闭冷却装置3，将外部电源连接电源航插8，为加热装置23提供电源为样品台本体21加热，从而实现对锂电池4的加热，然后检测并采集锂电池4在高温下的物理学光谱表征，从而实现了在不同温度下监测锂电池4充放电过程中的物理学光谱表征的功能。

进一步的，所述阳极插针6、阴极插针7通过电极引线(图中未示)与锂电池连接，所述电源航插8通过电热丝(图中未示)与加热装置23连接。

在本实施例中所述加热装置23为加热片。

参阅图2和图3，所述样品腔体1包括顶端开口的壳体11、密封盖12和第一密封圈13，所述阳极插针6、阴极插针7和电源航插8均密封固定在壳体11的侧面，所述密封盖12能够拆卸的与壳体11的顶端开口通过设置第一密封圈13实现密封连接，所述观察窗5设置在密封盖12上，用于监测锂电池4充放电过程中的物理学光谱表征；具体的，在该光谱反应池工作前，先打开密封盖12将锂电池4放入样品台本体21的第一凹槽211内，并通过所述固定盘22与样品台本体21底部连接将加热装置23设置在第二凹槽212内，然后将密封盖12盖设在壳体11上，并通过第一密封圈13保证样品腔体1内部样品腔的密封性。

参阅图2和图4，所述密封盖12包括密封盖本体121、窗口盖122和第二密封圈123，在所述样品台2正上方的密封盖本体121顶部设有内螺纹的第三凹槽1211，所述窗口盖122与所述第三凹槽1211螺纹连接，所述窗口盖122以及第三凹槽的1211底部分别设有贯穿窗口盖122以及贯穿密封盖本体121且能够观察锂电池4的第一观察口1221和第二观察口1212，所述观察窗5平放在第二观察口1212正上方并通过窗口盖122压紧密封于第三凹槽1211底部，在所述观察窗5下方的第三凹槽1211底部设有密封槽(图中未标注)，所述密封槽内设有第二密封圈123用于保证对样品腔体1内部样品腔的密封性。

所述观察窗5可以根据匹配不同的光谱学仪器来采用不同材质的观察窗5，如X射线衍射仪、拉曼光谱仪等不同的表征仪器采用不同的窗口材质来匹配，如X射线类的采用高纯铍窗、金刚石膜、碳膜或高分子膜等容易透X射线的窗口；而显微光学、拉曼光谱则可采用容易透紫外和可见光的窗口，如高透石英窗口、蓝宝石窗口、金刚石窗口等；红外光谱仪则可采用透红外光比较好的窗口，如KBr、ZnSe、CaF2、硅、锗等材质，通过更换不同材质的管擦窗5保证该光谱反应池能够适应锂电池4充放电过程中的各类物理学光谱表征的监测。

参阅图5和图6，所述样品腔体1的侧壁设有水平贯通的通孔101，所述样品台本体21靠近通孔101的一侧设有连接孔213，所述冷却装置3的输出端穿过通孔101插入连接孔213与样品台本体21连接。

参阅图3，所述冷却装置3包括输氮管31、液氮进头32、冷头33、出氮管34和密封法兰35，所述输氮管31的端部连接液氮进头32，所述冷头33一端设有进氮孔331，另一端穿过通孔101伸入样品腔体1并插入连接孔213与样品台本体21连接，具体的，通过螺丝(图中未示)穿过连接孔213上部的样品台本体21与冷头33连接固定；所述液氮进头32伸入进氮孔331内并且与进氮孔331内壁贴合，并且所述液氮进头32的端面与进氮孔331的底面之间有间隙形成进氮腔3311储存液氮，通过液氮为冷头33冷却，进而通过冷头33为与其连接的样品台本体21冷却，最后达到为锂电池4冷却的功能；所述冷头33靠近进氮孔331的一端密封连接有出氮管34，所述出氮管34内壁与输氮管31外壁之间有环形间隙形成出氮腔341，所述液氮进头32外壁上还设有多个第四凹槽321，所述进氮腔3311通过第四凹槽321与出氮腔341连通，保证进氮腔3311内的液氮气化后能从出氮腔341中排出并收集，所述出氮管34通过密封法兰35与样品腔体1外侧壁密封连接。

具体的，通过外部输氮装置(图中未示)向输氮管31输入液氮，并通过液氮进头32输入进氮腔3311内，使得液氮为冷头33冷却，进而通过冷头33为与其连接的样品台本体21冷却，最后达到为锂电池4冷却的功能，所述进氮腔3311内的液氮气化后从第四凹槽321排入出氮腔341内，最后从出氮腔341排出并收集，实现液氮的循环利用，减少资源浪费监测成本，并且通过液氮冷却，能够将冷却温度调至零下100℃，进一步保证该光谱反应池能够模拟出锂电池4在目前现实条件下所能够遇到的所有操作低温环境。

进一步的，所述样品台本体21采用导热性良好的材质，可以采用铜筒、铝筒、银筒以及其他热导率较高的材质以便更好地导热。

本实施例的工作原理是：在该光谱反应池工作前，先将锂电池4放入样品台本体21的第一凹槽211内，并通过所述固定盘22与样品台本体21底部连接将加热装置23设置在第二凹槽212内，然后将密封盖本体121盖设在壳体11上，并通过第一密封圈13保证样品腔体1内部样品腔的密封性，然后将观察窗5平放在第二观察口1212正上方，以及在观察窗5上垫设第二密封圈123并通过窗口盖122压紧且通过第二密封圈123密封于第三凹槽1211底部，完成该光谱反应池工作前锂电池4的安装后，将外部光谱学仪器透过第一观察口1221和第二观察口1212对准观察窗5，并将阳极插针6和阴极插针7连接外部电池测试仪器(图中未示)对锂电池4进行充放电。

然后通过外部输氮装置(图中未示)向输氮管31输入液氮，并通过液氮进头32输入进氮腔3311内，使得液氮为冷头33冷却，由于冷头33穿过通孔101并伸入连接孔213与样品台本体21连接，进而通过冷头33为样品台本体21冷却，最后达到为锂电池4冷却的功能，所述进氮腔3311内的液氮气化后从第四凹槽321排入出氮腔341内，最后从出氮腔341排出并收集，实现液氮的循环利用，减少资源浪费监测成本，然后通过外部光谱学仪器检测并采集锂电池4在低温下的物理学光谱表征；采集完成后，关闭冷却装置3，将外部电源连接电源航插8，为加热装置23提供电源为样品台本体21加热，从而实现对锂电池4的加热，然后通过外部光谱学仪器检测并采集锂电池4在高温下的物理学光谱表征，从而实现了在不同温度下监测锂电池4充放电过程中的物理学光谱表征的功能。

实施例二

参阅图2，本实施例在实施例一的基础上，所述窗口盖122顶端还设有用于转动窗口盖122的方槽1222，有利于转动工具卡在所述方槽1222内来旋转窗口盖122，实现窗口盖122与密封盖本体121的连接并压紧观察窗5。

实施例三

本实施例在实施例一的基础上，所述样品台本体21上还设有温度传感器(图中未示)，所述温度传感器一端连接锂电池4，另一端连接所述电源航插8与外部温度显示系统连接，通过温度传感器的设置，对锂电池4实现精确控温，具体的温度控制精度能够达到±1℃，完全能够真实的模拟出锂电池4在目前现实条件下所能够遇到的所有操作温度环境。

在本实施例中，所述温度传感器为铂热电阻。

实施例四

参阅图3和图6，本实施例在实施例一的基础上，所述冷却装置3还包括真空管36，所述真空管36为T型真空管，所述T型真空管的水平管361套设在出氮管34外部，所述T型真空管的水平管361内壁与出氮管34外壁之间有环形间隙形成抽真空通道3611，所述T型真空管的水平管361的一端外壁与密封法兰35的径向内壁连接，另一端通过密封塞37与出氮管外壁34密封连接，所述通孔101的直径大于T型真空管的水平管361的内径，保证所述抽真空通道3611能够通过通孔101与所述样品腔体1内的样品腔连通，所述T型真空管的垂直管362的端部通过连接法兰38用于连接外部抽真空设备(图中未示)。

具体的，在对冷却装置3输氮之前，先通过真空管36上的垂直管362上的连接法兰38连接外部抽真空设备，由于抽真空通道3611通过通孔101与所述样品腔体1内的样品腔连通，可以实现对所述样品腔体1内的样品腔抽真空操作，保证锂电池4在充放电过程中始终处于同一环境下，提高监测锂电池4充放电过程中的物理学光谱表征的准确性，并且利用抽真空通道3611包裹出氮管34，从而包裹输氮管31，使得输氮管31输入的液氮在输入过程中不会由液态变为气态，提高液氮的冷却效果。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

以上所述实施例仅表示发明的实施方式，本发明的保护范围不仅局限于上述实施例，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明保护范围。

Claims (7)

1.一种锂电池原位光谱反应池，其特征在于：包括样品腔体、样品台、冷却装置；所述样品腔体内部设有与外界隔离的样品腔，所述样品腔内设置有用于放置锂电池的样品台，所述冷却装置的输出端与样品腔体密封连接并从样品腔体外侧伸入样品腔连接样品台为其提供冷却功能；

所述样品腔体顶部设有能够观察锂电池的观察窗，所述样品腔体的侧面上还密封固定有与锂电池连接的阳极插针、阴极插针以及与样品台连接的电源航插；

所述样品台包括样品台本体、固定盘和加热装置，所述样品台本体顶部和底部分别设有第一凹槽、第二凹槽，所述第一凹槽内设置有锂电池，所述加热装置设置在固定盘上并与电源航插连接，所述加热装置通过所述固定盘与样品台本体底部连接设置在第二凹槽内，所述样品台本体侧面与冷却装置的输出端连接；

所述样品腔体的侧壁设有水平贯通的通孔，所述样品台本体靠近通孔的一侧设有连接孔，所述冷却装置的输出端穿过通孔插入连接孔与样品台本体连接；

所述冷却装置包括输氮管、液氮进头、冷头、出氮管和密封法兰，所述输氮管的端部连接液氮进头，所述冷头一端设有进氮孔，另一端穿过通孔伸入样品腔体并插入连接孔与样品台本体连接，所述液氮进头伸入进氮孔内并且与进氮孔内壁贴合，并且所述液氮进头的端面与进氮孔的底面之间有间隙形成进氮腔为样品台本体冷却，所述冷头靠近进氮孔的一端密封连接有出氮管，所述出氮管内壁与输氮管外壁之间有环形间隙形成出氮腔，所述液氮进头外壁上还设有多个第四凹槽，所述进氮腔通过第四凹槽与出氮腔连通，所述出氮管通过密封法兰与样品腔体密封连接；

还包括真空管，所述真空管为T型真空管，所述T型真空管的水平管套设在出氮管外部，所述T型真空管的水平管内壁与出氮管外壁之间有环形间隙形成抽真空通道，所述T型真空管的水平管的一端外壁与密封法兰的径向内壁连接，另一端通过密封塞与出氮管外壁密封连接，所述通孔的直径大于T型真空管的水平管的内径，致使所述抽真空通道能够通过通孔与所述样品腔体内的样品腔连通；所述T型真空管的垂直管的端部用于连接外部抽真空设备。

2.根据权利要求1所述的一种锂电池原位光谱反应池，其特征在于：所述样品腔体包括顶端开口的壳体和密封盖，所述阳极插针、阴极插针和电源航插均密封固定在壳体的侧面，所述密封盖能够拆卸的与壳体的顶端开口密封连接，所述观察窗设置在密封盖上。

3.根据权利要求2所述的一种锂电池原位光谱反应池，其特征在于：所述壳体和密封盖的密封连接处设有第一密封圈。

4.根据权利要求2所述的一种锂电池原位光谱反应池，其特征在于：所述密封盖包括密封盖本体和窗口盖，在所述样品台正上方的密封盖本体顶部设置具有内螺纹的第三凹槽，所述窗口盖与所述第三凹槽螺纹连接，所述窗口盖以及第三凹槽的底部分别设有贯穿窗口盖以及贯穿密封盖本体且能够观察锂电池的第一观察口和第二观察口，所述观察窗设置在第二观察口正上方并通过窗口盖压紧密封于第三凹槽底部。

5.根据权利要求4所述的一种锂电池原位光谱反应池，其特征在于：所述第三凹槽底部与观察窗之间还设有第二密封圈。

6.根据权利要求4所述的一种锂电池原位光谱反应池，其特征在于：所述窗口盖顶端还设有用于转动窗口盖的方槽。

7.根据权利要求1所述的一种锂电池原位光谱反应池，其特征在于：所述样品台本体上还设有温度传感器，所述温度传感器一端连接锂电池，另一端连接电源航插。

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